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[发明专利]一种适用于耐腐蚀钢轨的低温高韧性耐腐蚀铝热焊剂及其焊接方法-CN202310757004.3在审
发明人：欧阳珉路;朱敏;周剑华;庞涛;王瑞敏;费俊杰;郑建国;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2023-06-25 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于耐腐蚀钢轨的低温高韧性耐腐蚀铝热焊剂，按照重量百分比计原料组成为：铝粉17.7％‑18.0％、氧化铁61.1％‑62.3％、铸铁丸10.2％‑11.2％、合金添加物1.24％‑1.81％、余量为铁丁屑，合计为100％；其中，所述合金添加物中各组分在铝热焊剂中的重量百分比为：Si 0.3％‑0.5％、Mn 0.35％‑0.45％、Cu 0.26％‑0.36％、Co 0.25％‑0.35％、Ni0.08％‑0.15％。本发明通过改进配方和焊接工艺，将焊接接头的‑20℃低温断裂韧性提高了50％左右，防止在高寒地区钢轨焊头出现脆断现象，同时不影响其耐腐蚀性能和表面硬度。
一种适用于腐蚀钢轨低温韧性焊剂及其焊接方法

[发明专利]一种用于非对称断面槽型钢轨的垂直矫直辊组及矫直方法-CN202211141311.0在审
发明人：费俊杰;周剑华;董茂松;刘芳鸣;余选才;朱敏;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B21D3/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于非对称断面槽型钢轨的垂直矫直辊组，包括分别设于槽型钢轨两侧的第一垂直矫直辊和第二垂直矫直辊，第一垂直矫直辊和第二垂直矫直辊的轴线垂直于水平面；所述第一垂直矫直辊和第二垂直矫直辊均为回转体，第一垂直矫直辊和第二垂直矫直辊的辊面可与槽型钢轨的轨腰贴合；所述第一垂直矫直辊的辊面顶部不低于槽型钢轨的轨头踏面，第二垂直矫直辊的辊面顶部不低于槽型钢轨的轨唇踏面。本发明还提供了一种槽型钢轨立矫矫直方法。本发明的有益效果为：所述垂直矫直辊在立矫过程中与轨腰和轨头的两侧均有接触，可以增大矫直接触面积，从而降低了轨腰处的矫直应力和应变程度，降低矫直开裂的风险。
一种用于对称断面型钢垂直矫直方法

[发明专利]磨耗和滚动接触疲劳良好耦合的钢轨及其生产方法-CN202111033706.4有效
发明人：费俊杰;周剑华;刘芳鸣;王瑞敏;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： C22C38/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种磨耗和滚动接触疲劳良好耦合的钢轨及其生产方法，所述钢轨的化学成分按重量百分比计包括C：0.75‑0.88％、Si：0.60‑0.80％、Mn：0.90‑1.30％、V：0.08‑0.15％、Cr：0.15‑0.30％、Nb：0.02‑0.08％、B：0.004‑0.008％、P≤0.025％、S≤0.025％，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明通过对轨头进行分阶段的加速冷却，合理分配各阶段的冷却速度和冷却时间，通过合理控制轨头金相组织的珠光体片层间距，使得钢轨磨耗和滚动接触疲劳的发展能实现良好耦合，从而提高钢轨的综合使用性能和使用寿命，该生产方法简单，可操作性强，易于推广应用。
磨耗滚动接触疲劳良好耦合钢轨及其生产方法

[发明专利]一种提高F型轨全断面残余应力均匀性的生产方法-CN202010418739.X有效
发明人：费俊杰;朱敏;周剑华;叶佳林;王俊;郑建国;王瑞敏;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2020-05-18 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： C21D9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种提高F型轨全断面残余应力均匀性的生产方法，包括：将F型轨按断面不同位置分为三个冷却区域，对轧制后的F型轨三个冷却区域采用不同的冷却速率进行冷却。其中，开始冷却温度控制为520～600℃，第一冷却区域的冷却速率为0.2～0.7℃/s；第二冷却区域的冷却速率为0.8～1.3℃/s；第三冷却区域的冷却速率为1.4～2.0℃/s，待第一冷却区域的表面温度降低至60～100℃时，停止加速冷却，进行矫直及精整。本发明提供的方法通过合理控制轧后F型轨断面各位置的冷却强度，减小F型轨全断面的温度差，全断面残余应力波动绝对值控制在100MPa以内。
一种提高型轨全断面残余应力均匀生产方法

[发明专利]用于降低磁浮列车摩擦损耗的F型轨及其制备方法-CN201910753223.8有效
发明人：朱敏;费俊杰;欧阳珉路;周剑华;赵国知;王瑞敏;郑建国 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-08-15 - 公布日： 2021-09-10 - 主分类号： C22C38/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于降低磁浮列车摩擦损耗的F型轨及其制备方法，属于磁浮轨道交通用轨技术领域。该F型轨包括F型钢轨本体，F型钢轨本体具有F型钢内腿和F型钢外腿；F型钢外腿的外侧面沿纵向间隔设置有若干根条形硬度带，各根条形硬度带呈倾斜平行布置，且每根条形硬度相对于F型钢外腿外侧面纵向的夹角α＝105～110°；条形硬度带的各化学组分按照质量百分比计为：C：0.03～0.09％、Si：0.25～0.40％、Mn：1.5～2.0％、P≤0.020％、S≤0.020％、Cr：0.10～0.30％、Ni：0.10～0.25％、Nb：0.02～0.06％、B：0.002～0.006％；余量为Fe及不可避免的杂质。该F型轨具有较高的强度、硬度，及良好的耐磨性。
用于降低列车摩擦损耗及其制备方法

[发明专利]一种能降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法-CN201910849270.2有效
发明人：郑建国;周剑华;陈光友;朱敏;费俊杰;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-09-09 - 公布日： 2021-07-27 - 主分类号： C21C5/35 文献下载
摘要：一种能降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法：在转炉进行冶炼的前350s为冶炼初期，在此期间，氧枪枪位在1.6～1.7m处连续吹氧，并将石灰分二批次加入；在自初期结束至750s为冶炼中期，在此期间氧枪位仍保持在1.6～1.7m处连续吹氧，并在冶炼到450s时依次将石灰及铁矿石加入；在自中期结束至900s为冶炼末期，在此期间氧枪位仍保持在1.6～1.7m处连续吹氧，并依次将石灰及轻烧白云石加入。本发明通过保持氧枪位不动，解决了枪位动态控制及经验性操作造成的不稳定因素；在保证有效脱磷的同时，可使转炉吹炼终点氧含量不超过120PPm，由此还能降低增碳剂用量40%～60%，减少脱氧合金用量10%～20%，从而减少钢中内生氧化物夹杂，提高钢轨的使用寿命和安全性。
一种降低出钢时氧含量重轨钢转炉冶炼方法

[发明专利]抗氯离子腐蚀的钢轨及制备方法-CN202010531775.7有效
发明人：朱敏;叶佳林;庞涛;郑建国;费俊杰;周剑华;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： C22C38/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种抗氯离子腐蚀的钢轨及制备方法，按重量百分比包括C:0.66％～0.76％、Si:0.53％～0.73％、Mn:0.9％～1.7％、P≤0.012％、S≤0.005％、Nb:0.020％～0.030％、Als≤0.003％、Cr:1.2％～2.2％、Cu:2％～4％、Co:0.40％～0.65％、H≤0.00006％、O≤0.0006％，其余为Fe和杂质元素。通过控制夹杂物形状和在轧制成钢轨轨在钢轨表层生成一层致密的阻隔层，阻止氯离子对钢轨造成腐蚀；当钢轨在氯离子含量较高(2.2～3.5％)的环境下服役时，其相对耐蚀性能较我国铁路使用的U75V钢轨和U71Mn钢轨提高到4倍以上。
氯离子腐蚀钢轨制备方法

[发明专利]一种降低钢轨疲劳裂纹扩展速率的热处理方法-CN201910940715.8有效
发明人：费俊杰;周剑华;朱敏;董茂松;郑建国;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： C21D9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低钢轨疲劳裂纹扩展速率的热处理方法，包括将热轧后的钢轨轨头进行分段加速冷却热处理：开始冷却温度控制为720‑860℃，第一阶段轨头冷却速度5‑8℃/s，冷却时间20‑35s；随后进行第二阶段冷却，该阶段采用循环周期式冷却，即先对轨头加速冷却，冷却速度3‑6℃/s，冷却时间6‑10s，再停止加速冷却，钢轨自然放置2‑5s，此为一个冷却周期，通过不断的循环此冷却周期，待轨头温度降至300‑450℃时，停止加速冷却，随后对轨头保温10‑20min，最后自然冷却至室温。该方法得到的钢轨，全断面的室温金相组织为细片状珠光体和少量铁素体，疲劳裂纹扩展速率可以控制在5‑8m/Gc(△K＝10MPa·m0.5)和14‑18m/Gc(△K＝13.5MPa·m0.5)，可应用于客运及客、货混运等多种线路，提高钢轨使用寿命和行车安全。
一种降低钢轨疲劳裂纹扩展速率热处理方法

[发明专利]一种局部强化的刀板型钢及其生产方法-CN201910815111.0有效
发明人：费俊杰;周剑华;朱敏;叶佳林;郑建国;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： C22C33/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种局部强化的刀板型钢，刀板型钢中各成分的质量百分比为：C：0.45％～0.68％、Si：0.20％～0.35％、Mn：1.5％～2.0％、P：小于等于0.020％、S：小于等于0.020％、Cr：0.50％～0.80％、Ni：0.10％～0.25％、Nb：0.03％～0.07％、B：0.003％～0.005％、其余为Fe和不可避免的杂质；刀板型钢在斜面坡口位置具有硬化层，硬化层的抗拉强度Rm为960～1080MPa，延伸率A为16～19％，布氏硬度为385～410HB，室温冲击功KV2为32～36J。在刀板斜面坡口形成一层表面硬化层，具有耐磨损、使用寿命高的特点。
一种局部强化型钢及其生产方法

[发明专利]一种用于直线-曲线过渡段的钢轨及其生产方法-CN201910815847.8有效
发明人：费俊杰;周剑华;朱敏;董茂松;郑建国;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： E01B5/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于直线‑曲线过渡段的钢轨，包括钢轨，所述钢轨从轨头至下颚的区域具有三个硬度区，分别为第1硬度区、第2硬度区和第3硬度区，其中，第1硬度区分布在轨头踏面中间位置，第2硬度区分布在第1硬度区边界至轨角的位置，第3硬度区分布在第2硬度区边界至轨头下颚的位置，第1硬度区的布氏硬度值为305HB～340HB，第2硬度区的布氏硬度值为340HB～375HB，第3硬度区的布氏硬度值为375HB～410HB。该钢轨能有效减缓在直线过渡到曲线或者曲线过渡到直线的过渡段上容易出现的磨耗过快、疲劳裂纹和剥离掉块等缺陷，显著提高钢轨使用寿命和行车安全。
一种用于直线曲线过渡钢轨及其生产方法

[发明专利]含铜高碳耐腐蚀钢轨的加热方法-CN202010702072.6在审
发明人：王瑞敏;朱敏;周剑华;费俊杰;雷波荣;段文;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2020-07-20 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： C21D8/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种含铜高碳耐腐蚀钢轨的加热方法，该加热方法将钢坯加入至加热炉中，在加热炉中经历三次升温和两次保温，所述升温和保温的总时长为90‑160min；其中，第一次升温：在40‑60min内加热到550‑630℃；第二次升温和保温：在10‑25min时间内加热到900‑1100℃，在此温度下保温20‑30min；第三次升温和保温：在10‑15min时间内加热到1185‑1230℃，在此温度下保温5‑10min后立即出钢轧制。本发明的方法可以有效防止铜在钢轨表面晶界处富集，避免后续热机械加工时产生橘皮组织，同时控制含铜高碳钢轨的踏面脱碳层深度≤0.18mm。本方法简单高效，可操作性强，易推广应用。
含铜高碳耐腐蚀钢轨加热方法

[实用新型]一种提高在线热处理钢轨性能稳定性的新型喷嘴-CN201921291473.6有效
发明人：周剑华;费俊杰;董茂松;宋中华;苏尚飞;郑建国;刘芳鸣;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-08-11 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： B05B1/26 文献下载
摘要：本实用新型公开了钢轨热处理领域的一种提高在线热处理钢轨性能稳定性的新型喷嘴，以解决目前钢轨变形、跳动导致轨头表面目标冷却区域与实际冷却区域容易发生偏离的问题。它包括喷嘴本体，喷嘴喷口为长10‑16mm、长宽比1.8～2.6的条形。安装时轨头两侧的喷嘴喷口长度方向与轨头侧面平行，轨头踏面的喷嘴喷口长度方向与钢轨长度方向垂直。与圆形喷嘴相比，本实用新型在喷口长度方向射流断面扩大，只需增加少量介质流量，即使钢轨跳动偏移，喷射面积也能覆盖钢轨表面，扩大了对钢轨表面的有效冷却区域，消除了钢轨自身不平顺以及行进过程的跳动造成对目标冷却区域与实际冷却区域的偏离，提高了钢轨热处理后性能的稳定性和均匀性。
一种提高在线热处理钢轨性能稳定性新型喷嘴

[发明专利]一种耐磨导向钢轨用钢材及其生产方法-CN201910814970.8在审
发明人：王瑞敏;朱敏;周剑华;费俊杰;郑建国;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2019-08-30 - 公布日： 2019-12-06 - 主分类号： C22C38/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种耐磨导向钢轨用钢材及其生产方法，所述钢材的金相组织为细珠光体组织，包括以下重量百分数的各成分：C 0.65～0.82％、Mn 0.60～1.30％、Si 0.70～1.50％、S≤0.010％、P≤0.015％、Cr≤0.5％，其余为Fe及杂质元素。其制备方法包括以下步骤：铁水脱硫、转炉冶炼、大方坯连铸、开坯、控制轧制和控制冷却。本发明采用大方坯连铸，再开坯成小方坯进行轧制，得到的钢轨内部组织均匀；加入微合金元素Cr细化晶粒，同时提高了钢的淬透性能，有利于后续的加速冷却处理，所得珠光体组织的片层间距较小，使得成品导向钢轨的抗拉强度≥1300MPa；采用小方坯轧制，钢坯加热时间短，表面脱碳受到控制，成品钢轨的脱碳层≤0.1mm；本发明所述耐磨导向钢轨相对于目前大规模使用的U75V钢轨耐磨性能大幅度提高。
钢轨轧制耐磨导向大方坯小方坯开坯连铸钢材钢轨耐磨性微合金元素珠光体组织晶粒表面脱碳成品钢轨淬透性能钢坯加热加速冷却金相组织控制冷却控制轧制内部组织铁水脱硫细珠光体杂质元素转炉冶炼脱碳层片层细化制备生产

[发明专利]高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法-CN201811092935.1有效
发明人：朱敏;徐志东;叶佳林;周剑华;费俊杰;赵国知;郑建国;王瑞敏 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2018-09-18 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： C22C38/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种高磁通密度磁浮轨道用F型钢及其生产方法，包括以下组分及其重量百分比含量：C：0.04～0.07％、Si：0.08～0.20％、Mn：0.5～0.8％、P≤0.015％、S≤0.015％、Nb：0.015～0.030％、Als：0.03～0.05％，其余为Fe和杂质元素。本发明通过钢种成分设计及炼钢过程中控制夹杂物颗粒数目和大小，同时配以高温快轧，达到合金元素固溶于钢中并使得晶粒快速长大，获得具有高磁通密度并且力学性能优良的磁浮轨道用F型钢，本发明大幅提高了F型钢的磁通密度，比现有F型钢的磁通密度提高15％以上。
磁浮轨道高磁通磁通夹杂物颗粒重量百分比晶粒成分设计合金元素力学性能炼钢过程杂质元素钢种固溶生产

[实用新型]一种用于热处理钢轨钻孔的定位板-CN201821859353.7有效
发明人：费俊杰;周剑华;朱敏;郑建国;王瑞敏;欧阳珉路;赵国知 -专利权人：武汉钢铁有限公司
申请日： 2018-11-12 - 公布日： 2019-07-23 - 主分类号： B23B47/28 文献下载
摘要：本实用新型公开了钢轨生产领域的一种用于热处理钢轨钻孔的定位板，以解决目前采用人工描点标记，手持电钻钻孔工作效率低，不准确的问题。它主要由板体和定位孔组成，板体弯曲后的内侧廓形与钢轨轨头侧面廓形一致，便于将板体内侧与钢轨轨头侧面紧密贴合，在板体与钢轨轨头下颚贴合部位设置有钻孔的定位孔，定位孔延长线对准指定的钢轨轨头踏面或侧面表面下的测温点，钻头穿过定位孔向轨头方向钻孔时即可准确到达指定测温点。本实用新型可以快速准确定位钢轨横断面上的测温钻孔点，有效克服了人工描点存在的测量效率低、定位误差大的缺点，提高了钢轨横断面温度测量效率和精度，结构简单，使用方便，易于推广。
钻孔定位孔板体钢轨轨头侧面钢轨横断面热处理钢轨钢轨轨头测温点廓形描点本实用新型测量效率定位误差工作效率紧密贴合手持电钻贴合部位温度测量准确定位下颚定位板延长线钻孔点钻头测温钢轨轨头踏面对准穿过侧面

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